Новосибирские ученые определили реакцию растений на изменения климата

Ученые из Новосибирска выяснили, как растения Западной Сибири реагируют на изменения климата. Они проанализировали сезонные изменения в развитии 78 видов многолетников в условиях меняющегося климата на протяжении 20 лет - с 1996 по 2015 год. При помощи методики регулярных наблюдений и статистической обработки данных исследователи выявили два основных тренда изменений: задержку начала вегетации (сроков весеннего отрастания) и раннее начало цветения. Результаты исследования опубликовали в "Сибирском экологическом журнале", сообщает 13 января издание Сибирского отделения Российской академии наук "Наука в Сибири".

Фенология растений является одним из надежных биоиндикаторов глобального изменения климата. Это связано с тем, что сроки и продолжительность вегетации, цветения и плодоношения во многом зависят от внешних условий, в большинстве случаев - от температуры и влажности. Смещения в сезонном цикле развития являются отражением изменений с растениями в естественной среде и при интродукции - эффективном методе сохранения растений, включающем в себя введение видов из их естественных ареалов в культуры, выращивание в коллекциях ботанических садов.

Ученые занимались наблюдениями в Биоресурсной научной коллекции Центрального сибирского ботанического сада СО РАН по классической методике. В частности, они отмечали даты наступления и окончания фенофаз трижды в неделю с апреля по октябрь. Объекты для исследования распределили по фенологическим признакам, при этом анализ проводили на уровне отдельных видов, экологических групп и биоморф. Для статистического анализа массива данных использовали стандартные статистические подходы, собственные программы на языке С++. Для характеристики климатических показателей использовали сведения метеостанции "Огурцово", расположенной под Новосибирском. Изменения климатических показателей теплого сезона в Новосибирске оказались незначительными: средняя температура воздуха повысилась на 0,16 градусов, количество осадков почти не изменилось (-0,01 миллиметров). Но ученые обнаружили существенные внутрисезонные изменения в распределении тепла и осадков. Так, апрель заметно потеплел, а май стал холоднее и влажнее. В первой половине лета увеличилась вероятность жаркой и сухой погоды, начало осени стало теплее и суше. Количество осадков возросло во второй половине лета и в октябре. Кроме того, оказалось, что продолжительность вегетационного периода увеличилась на 12 дней при более позднем сходе снега из-за роста его высоты зимой.

- Более позднее снеготаяние и оказалось основным фактором, который повлиял на весеннюю фенологию многолетников. Помимо этого, сократился период от начала вегетации до цветения, уменьшилась длительность вегетации, что в целом отражает ускорение сезонного развития, - отметила старший научный сотрудник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН кандидат биологических наук Татьяна Ивановна Фомина.

Когда повышаются сезонные температуры, листья начинают сильнее поглощать углерод, растет продуктивность. Но из-за физиологических ограничений этот процесс вызывает более раннее старение листьев и сокращение продолжительности вегетации. При этом определено, что многолетники неодинаково реагируют на климатические изменения. К примеру, среди экологических групп более пластичными оказались ксерофиты - виды сухих лугов и степей, а среди биоморф - хамефиты и гемикриптофиты, виды растений, у которых почки находятся близко к поверхности почвы.

Результаты исследования подтверждают изменение фенологии травянистых многолетников в Западной Сибири из-за потепления климата. Они сопоставимы со сведениями из других регионов, прежде всего по тренду опережающего начала цветения. На результаты могло существенно повлиять то, что большая часть исследования совпала с паузой в потеплении, которое было зафиксировано в разных частях Северного полушария с конца 1990-х годов. Для прогнозирования реакции конкретных видов растений необходимо продолжить исследования.



Сувениры
Авторские экскурсии
ТГ